JP6574649B2 - 車両用冷凍装置 - Google Patents
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Description
車両の荷台に搭載される荷室内を冷却するための車両用冷凍装置であって、
冷媒を圧縮する電動圧縮機を有するコンプレッサユニットと、
前記荷室内の空気を前記冷媒と熱交換させて冷却するエバポレータユニットと、
外気と熱交換することで前記コンプレッサユニットにて圧縮された前記冷媒から熱を放出させるコンデンサユニットと、
前記コンプレッサユニット、前記エバポレータユニットおよび前記コンデンサユニットが一体化して組付けられる本体フレームと、
前記車両のエンジンにより駆動され、前記コンプレッサユニット、前記エバポレータユニットおよび前記コンデンサユニット専用の発電機と、
前記発電機により充電されるバッテリと、
少なくとも前記電動圧縮機の動作を制御する制御部と、
前記バッテリを電源として電力を入力し、当該入力した電力を前記制御部による制御に基づき、前記電動圧縮機を駆動するための電力に変換して供給する電力変換装置と、を備え、
前記荷室には、前記車両の進行方向前方における上方の位置に前記本体フレームに対応する取付開口部が貫設されており、
前記本体フレームは、
前記コンプレッサユニットおよび前記コンデンサユニットを配置する荷室外部側と、
前記エバポレータユニットを配置する荷室内部側と、が荷室隔壁部を介在して隣接した状態で一体化されており、
前記本体フレームが、前記エバポレータユニット側を挿入して前記取付開口部に嵌め込まれることで、当該エバポレータユニットを前記荷室の内部に配置した状態で、且つ、前記荷室隔壁部が前記荷室の前記取付開口部周辺に当接した状態で、前記コンプレッサユニット及び前記コンデンサユニットが前記車両の車室のルーフ上に配置されるように前記荷室に取り付けられる
ことを特徴とする。
前記本体フレームは、
前記荷室隔壁部を中心として、前記荷室外部側と前記荷室内部側とを略均等な重量バランスで配置していることが好ましい。
商用電源から電力を取り込み、交流出力から直流に変換して整流する充電器を更に設け、
前記バッテリは、出力電圧が12V又は24Vであって前記発電機または前記充電器により充電され、
前記電力変換装置は、バッテリの出力電圧を昇圧して前記電動圧縮機の駆動電力として供給するDC−DCコンバータであることが好ましい。
図1〜図6には、本発明による車両用冷凍装置の一実施の形態が示されている。本実施形態の車両用冷凍装置1は、例えば、軽トラックを含めた小型トラックなどの小型貨物自動車の荷台に搭載される荷室としての冷凍コンテナK内を冷却(すなわち、冷凍や冷蔵)する冷凍装置に適用され、設置スペースの省スペース化を図ると共に、取付作業に要する構成部品、時間および手間を大幅に削減するのに有効なものである。なお、以下の説明において、車両の進行方向前方とは図1の紙面における左方の方向を示し、上方とは図1の紙面における上方の方向を示すものとする。また、車両として軽トラックや小型トラックなどの小型貨物自動車を用いた冷凍車Cに適用する場合について述べるが、一例であってこれに限ることはない。但し、前述のような小型貨物自動車に適用することで、小型貨物自動車特有の小さい荷室スペースを有効活用できる利点を得ることができる。
図1〜図6に示すように、本実施形態の車両用冷凍装置1は、前述の小型貨物自動車を用いた冷凍車Cの冷凍コンテナKに取り付けられるもので、冷凍サイクルを構築するコンプレッサユニット7とコンデンサユニット20とエバポレータユニット10とが、本体フレーム9に対して一体化された状態で組付けられて構成されている。
しかしながら、本実施形態の車両用冷凍装置1の場合、冷凍装置用バッテリ3および冷凍装置用発電機4が設けられていると共に、当該冷凍装置用バッテリ3によって駆動されるコンプレッサ22も従来のようなエンジンによって駆動される機械式コンプレッサではないため、エンジンルームに配置されるのではなく、コンプレッサユニット7としてコンデンサユニット20と一緒に本体フレーム9の荷室外部側に配置されている。よって、車両用冷凍装置1の作動に際し、エンジンの駆動・停止に依存することはない。また、コンプレッサユニット7とエバポレータユニット10とコンデンサユニット20とが一体化されているため、冷凍サイクルに係る配管の取り回しも簡略化できる利点を備えている。
エバポレータユニット10は、冷凍コンテナKの内部空間(荷室内)を冷却する部分であり、エバポレータ11(蒸発器)およびエバポレータファン12等を有して構成され、冷凍コンテナKに取り付けられる。
次に、コンデンサユニット20について説明する。コンデンサユニット20は、冷凍コンテナKの外部(室外)で冷媒の熱交換をする部分であり、コンデンサ23(凝縮器)、ファンユニット(コンデンサファン24,コンデンサファンモータ24a)、不図示の膨張弁(エキスパンションバルブ)、第2温度センサ(不図示)等の構成部品によって構成されている。
次に、コンプレッサユニット7の構成について説明する。かかるコンプレッサユニット7は、アキュムレータ21、コンプレッサ22(電動圧縮機)等の構成部品によって構成されている。アキュムレータ21は、冷媒の液溜まりとして機能し、気体状の冷媒をコンプレッサ22に戻すための要素である。コンプレッサ22は、車両用冷凍装置1専用の冷凍装置用バッテリ3によって駆動するもので、気体状の冷媒を圧縮して高温・高圧の気体にする。
冷凍装置用バッテリ3は、この車両用冷凍装置1の動作用電源として機能する。本実施形態の冷凍装置用バッテリ3は、冷凍車Cに搭載されたエンジンの始動時に電力を供給する車両用バッテリ5とは別体であり、例えばDC12Vの電源電圧に定められた鉛バッテリ等からなる。そして、前述のエバポレータファンモータ12a,コンデンサファンモータ24aは、冷凍装置用バッテリ3の定格電圧に応じたDC12Vで動作する。
DC/DCコンバータ2は、冷凍装置用バッテリ3からのDC12V電源をコンプレッサ22の動作に適した電圧まで昇圧する。本実施形態では、DC12VをDC300Vまで昇圧する。
以上、説明したように、本実施形態の車両用冷凍装置1は、冷凍車Cの荷台に搭載される冷凍コンテナK内の空気を冷媒と熱交換させて冷却するエバポレータユニット10と、冷媒を圧縮するコンプレッサユニット7と、外気と熱交換することでコンプレッサユニット7にて高温高圧となった冷媒から熱を放出させるコンデンサユニット20と、が本体フレーム9に対し、一体化して組付けられてなる。そして、冷凍コンテナKには、車両Cの進行方向前方における上方の位置に本体フレーム9の荷室隔壁部40に対応する取付開口部30が貫設されており、荷室隔壁部40は、取付開口部30に嵌め込まれることで、エバポレータユニット10を冷凍コンテナKの内部に配置した状態で取り付けられるようになっている。
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、その均等物も含まれる。
2 DC/DCコンバータ(電力変換装置)
3 冷凍装置用バッテリ(バッテリ)
4 冷凍装置用発電機(発電機)
5 車両用バッテリ
6 車両用発電機
7 コンプレッサユニット
8 充電器
9 本体フレーム
10 エバポレータユニット
20 コンデンサユニット
11 エバポレータ(蒸発器)
12 エバポレータファン
12a エバポレータファンモータ
13 温度センサ
14 スイッチ群
15 表示部
16 制御部
21 アキュムレータ
22 コンプレッサ(圧縮機)
23 コンデンサ(凝縮器)
24 コンデンサファン
24a コンデンサファンモータ
25 駆動部
30 取付開口部
40 荷室隔壁部
C 冷凍車(車両)
K 冷凍コンテナ(荷室)
Claims (5)
- 車両の荷台に搭載される荷室内を冷却するための車両用冷凍装置であって、
冷媒を圧縮する電動圧縮機を有するコンプレッサユニットと、
前記荷室内の空気を前記冷媒と熱交換させて冷却するエバポレータユニットと、
外気と熱交換することで前記コンプレッサユニットにて圧縮された前記冷媒から熱を放出させるコンデンサユニットと、
前記コンプレッサユニット、前記エバポレータユニットおよび前記コンデンサユニットが一体化して組付けられる本体フレームと、
前記車両のエンジンにより駆動され、前記コンプレッサユニット、前記エバポレータユニットおよび前記コンデンサユニット専用の発電機と、
前記発電機により充電されるバッテリと、
少なくとも前記電動圧縮機の動作を制御する制御部と、
前記バッテリを電源として電力を入力し、当該入力した電力を前記制御部による制御に基づき、前記電動圧縮機を駆動するための電力に変換して供給する電力変換装置と、を備え、
前記荷室には、前記車両の進行方向前方における上方の位置に前記本体フレームに対応する取付開口部が貫設されており、
前記本体フレームは、
前記コンプレッサユニットおよび前記コンデンサユニットを配置する荷室外部側と、
前記エバポレータユニットを配置する荷室内部側と、が荷室隔壁部を介在して隣接した状態で一体化されており、
前記本体フレームが、前記エバポレータユニット側を挿入して前記取付開口部に嵌め込まれることで、当該エバポレータユニットを前記荷室の内部に配置した状態で、且つ、前記荷室隔壁部が前記荷室の前記取付開口部周辺に当接した状態で、前記コンプレッサユニット及び前記コンデンサユニットが前記車両の車室のルーフ上に配置されるように前記荷室に取り付けられる
ことを特徴とする車両用冷凍装置。 - 前記本体フレームは、
前記荷室隔壁部を中心として、前記荷室外部側と前記荷室内部側とを略均等な重量バランスで配置している
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用冷凍装置。 - 商用電源から電力を取り込み、交流出力から直流に変換して整流する充電器を更に設け、
前記バッテリは、出力電圧が12V又は24Vであって前記発電機または前記充電器により充電され、
前記電力変換装置は、バッテリの出力電圧を昇圧して前記電動圧縮機の駆動電力として供給するDC−DCコンバータである
ことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用冷凍装置。 - 前記コンデンサユニットは、前記本体フレームに設けられるケーシングによって覆われており、
前記ケーシングには、前記進行方向前方から前記外気を取り込むための吸気口が設けられている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用冷凍装置。 - 前記コンデンサユニットは、前記本体フレームに設けられるケーシングによって覆われており、
前記ケーシングには、前記熱を上方に向けて放出するための放熱部が設けられている
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用冷凍装置。
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